【正文】 符是在不同時(shí)刻分別顯示，但由于人眼存在視覺(jué)暫留效應(yīng)，只要每位顯示間隔足夠短就可以給人以同時(shí)顯示的感覺(jué)。并送出相應(yīng)端碼，在另一位數(shù)碼管并送出相應(yīng)的端碼。各位選線（公共陰極或陽(yáng)極）有另外 I/O 口線控制。這種逐位點(diǎn)亮顯示方式稱(chēng)為位掃描。且占用 CPU 時(shí)間少編程簡(jiǎn)單，顯示，便于檢測(cè)和控制，但其占用口線多，硬件電路復(fù)雜、成本高，只適合于顯示位數(shù)較少場(chǎng)合。這種顯示方式各位數(shù)碼管相互獨(dú)立，公共端恒定接地（共陰極）獲接正電源（共陽(yáng)極）每個(gè)數(shù)碼管的 8 個(gè)字段分別與一個(gè) 8 位 I/O 地址相連，I/O 口只要有斷碼輸出，相應(yīng)字符即顯示出來(lái)并保持不變直動(dòng) I/O 口輸出新的端碼采用靜態(tài)顯示的方式。公共陰極接低電平（一般接地）當(dāng)某個(gè)陽(yáng)極接高電平，則該數(shù)碼管并點(diǎn)亮。通常會(huì)共陽(yáng)極接高電平 1,一般接電源 1,當(dāng)某個(gè)陰極接低電平時(shí)，則該數(shù)碼管導(dǎo)通并點(diǎn)亮。數(shù)碼管又分為共陰極和共陽(yáng)極兩種結(jié)構(gòu)。 ：為提高 CPU 工作效率，可采用中斷掃描工作方式其工作過(guò)和如下：當(dāng)無(wú)鍵接下時(shí)，CPU 處理自己的工作，當(dāng)有鍵接下時(shí)產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，CPU 轉(zhuǎn)去執(zhí)行鍵盤(pán)掃描子程序，并識(shí)別鍵號(hào)。鍵盤(pán)掃描程序一般應(yīng)飫以下內(nèi)容：a：差別有無(wú)鍵按下降鍵盤(pán)掃描取得閉合鍵的行、列值；b：用計(jì)算法或查表法得到鍵值；c:判斷閉合鍵是否釋放，如釋放則繼續(xù)等待；d：將閉合鍵鍵號(hào)保存，同時(shí)轉(zhuǎn)去執(zhí)行該執(zhí)行該閉合鍵的功能。在矩陣式鍵盤(pán)中，行列式分別連接到按鍵開(kāi)關(guān)的兩端，行式通過(guò)二伴電阻接到+5V 上，當(dāng)無(wú)鍵按下時(shí)，行式于高電平狀態(tài)，當(dāng)有鍵按下時(shí)，行列式將貫通，此時(shí)圖 矩陣式鍵盤(pán)結(jié)構(gòu)行線電平，將由與此行線相連的列線電平?jīng)Q定，這是識(shí)別按鍵是否按下的關(guān)鍵，然而，矩陣鍵盤(pán)中的行線，列線和多個(gè)鍵相邊，各按鍵按下與否均影響該鍵反在行線和死線的電平，各按鍵間將相互影響，因此必須將行線，列線信號(hào)配合起來(lái)作適應(yīng)處理，才能確定閉合鍵的位置。去抖有硬件和軟件兩種方法，硬件方法通常采用通過(guò) RS 觸發(fā)器連接按鍵除抖，軟件方法采用昝方法除抖，其過(guò)程是在檢測(cè)到有按鍵按下時(shí)，進(jìn)行一個(gè) 10ms 左右的昝程序后，若該鍵仍保持閉合狀態(tài)，則確認(rèn)該鍵處于討債狀態(tài)，同理，在檢測(cè)到該鍵釋放后，也應(yīng)珠步驟進(jìn)行確認(rèn)，從而可消除抖動(dòng)的影響。 鍵盤(pán)及顯示電路的設(shè)計(jì) 鍵盤(pán)接口電路A. 鍵盤(pán)的工作原理：：在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，按鍵都是以開(kāi)關(guān)狀態(tài)來(lái)設(shè)置控制功能或能入數(shù)據(jù)的，鍵的半合與否，反映在電壓上就是呈高電平或低電平，如果高電平表示斷開(kāi)的話，那么低科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)19電平就是表示閉合，所以通過(guò)電平的高代狀態(tài)的檢測(cè)，使可以克認(rèn)按鍵接下與否。本次設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際情況采用多級(jí)交流放大電路。 理想運(yùn)算放大器的特性： Ad 無(wú)限大；； Z 為 0；科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)18圖 運(yùn)算放大器電路圖 rf 為；； a—e 的特性不隨環(huán)境溫度的變化而變化； 電路 放大器電路 。便于實(shí)現(xiàn)信號(hào)的組合和運(yùn)算。T9 是恒流源，第二級(jí)放大電路由晶體管 T5 和 T6 組成，T10 是恒流源（T6 的有源負(fù)載） ，為了獲得輸出阻抗，輸出級(jí)（第三級(jí)）由晶體管 T7 和 T8 組成，采用互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)放大電路。 直流放大器電路將緩慢直流量信號(hào)進(jìn)行廣大器件稱(chēng)直流放大器。反之凡是引反饋以后使放大倍數(shù)增大的稱(chēng)為正反饋贈(zèng)。fz=Rc//Rfz科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)16輸入電阻： 12/()srbFbeRr???輸出電阻： （當(dāng) 時(shí)）esc eR?放大倍數(shù)： （當(dāng) ）fzKRF??ber??此放大電路特點(diǎn)： 大， 小，srsc1? 圖 工作點(diǎn)穩(wěn)定狀態(tài) c 類(lèi)放大器電路A. V 共集電極放大電路。= Rfzrbe??? 圖 工作點(diǎn)穩(wěn)定狀態(tài) a 類(lèi)放大器電路此放大電路特點(diǎn)： rsr 較大，|K|〉1 且與晶體管參數(shù)幾乎無(wú)關(guān)?？萍即髮W(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)15： Ub≈ ，Ua=UbUbe，12EcRb? Ie= ，Uce≈EcIc（Re+Rc）eU交流等效電路： R39。fz2=Rc2//Rfz輸入電阻： rsr≈rbe2（當(dāng) rbe1〈〈R1//R2 時(shí)）輸出電阻： rsc≈Rc放大倍數(shù)： K39。： 由（ ）≈12ReUeb??(2)1EUebRc??交流等效電路： R39。 交流放大器電路靜態(tài)工作點(diǎn)： ， ,EcIbR?Ib? Ue?交流等效電路： /fzcfz?圖 工作點(diǎn)不穩(wěn)定狀態(tài)放大電路輸入電阻： rsr≈rbe（當(dāng) rbe〈〈Rb 時(shí)）輸出電阻： rsc≈ ≈RceRcrs放大倍數(shù)： K39。但其輸出的信號(hào)通常的都很小，需要進(jìn)行放大。：定時(shí)傳輸方式；查詢(xún)方式；中斷方式。只要把三位地址寫(xiě)入 0809 中的地址鎖存器就實(shí)現(xiàn)了模擬通道選擇。通常使用頻率為 500KHZ 時(shí)鐘信號(hào)。E、DT~D0：數(shù)據(jù)輸出線，其為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和單片機(jī)數(shù)據(jù)線直接相連?？萍即髮W(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)13圖 ADC0809 引腳功能圖D、Vref：參考電壓正端參考電壓用來(lái)與輸入模擬信號(hào)進(jìn)行比較，作為逐次逼近的基準(zhǔn)，其曲型值為+5V（Vref（+）=+5V，Vref()=0）D、START：轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。B、A、B、C:地址線，A 為低位地址，C 為高位地址用于對(duì)模擬通道進(jìn)行的選擇。8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器是逐次逼近式，由控制時(shí)序電路，逐次逼近寄存器，樹(shù)狀開(kāi)關(guān)以及其 256R 電阻下型網(wǎng)絡(luò)等組成輸出鎖存器用于存放和輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量 的引腳及各引腳功能科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)12圖 ADC0809 內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)圖ADC0809 的引腳入各引腳雙引直插式封裝，其引腳排列見(jiàn)圖 所示各引腳功能如下：A、INT—2NO：8 咱模擬量輸入引腳，ADC0809 對(duì)輸入模擬量的要求主要有二信號(hào)的單極性，電壓范圍 0~+5V；若信號(hào)過(guò)小還需要進(jìn)行放大。 A/D 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì) 逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0809 的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)（如圖 ）如圖，多路開(kāi)關(guān)可達(dá)通訊員 89 模擬通道，允許 8 路模擬量分時(shí)輸入，共用一個(gè)A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換?？萍即髮W(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)11 圖 熱電阻傳感器的接線方式四線式接法 R2=R3 為固定電阻，R1 可調(diào)，熱電阻 Rt,通過(guò)電阻為 rrrr4的四要導(dǎo)線和電橋連接，rr4 分別串聯(lián)在相鄰兩橋臂內(nèi)，rr3 與電源去路串聯(lián)，將開(kāi)關(guān)接通，調(diào)節(jié) R1 使電橋平衡，則：R1+r1=Rt+r4再將開(kāi)關(guān)接通 B，重新調(diào)整 R1，使電橋達(dá)到新的平衡，則：R1’+r1=Rt+r1兩式相加得：Rt= 239。采用兩線式接法時(shí)（如圖 所示 Rt 的接法）引出的導(dǎo)線接于電橋的一個(gè)臂上，當(dāng)由于環(huán)境溫度或通以電流引起導(dǎo)成溫度變化時(shí)，將產(chǎn)生附加的電阻、引起測(cè)量誤差，所以，當(dāng)熱電阻值較小時(shí)，常采用三線式、四線式接法，以消除接線電阻和引線電阻影響。C 熱電阻力傳感器的主要優(yōu)點(diǎn)有：，熱電阻材料電阻溫度特性穩(wěn)定，重復(fù)性好， 不存在熱電偶參比端誤差問(wèn)題；，尤其在低溫的方面；；常用的熱電陰材料有鉑、銅、鎳、鐵等。隨著其技術(shù)的發(fā)展，其測(cè)溫范圍也不斷擴(kuò)大，低溫已可測(cè)量 1K~3K,高溫則可測(cè)量+1000。C ~ +150。根據(jù)電烤箱特點(diǎn)采用熱電阻傳感器。根據(jù)本設(shè)計(jì)要求選用熱電式傳感器。c. 要裝連接方面：包括安裝方式、饋成、電纜。D．其他指標(biāo)：a．使用方面：包括供電方式、電壓幅度與穩(wěn)定性功能、各項(xiàng)分布參數(shù)。：包括抗潮濕、抗介質(zhì)腐蝕能力、抗電磁場(chǎng)干擾能力。C. 環(huán)境參數(shù)指標(biāo)、溫度誤差、溫度漂移、溫度系數(shù)、熱滯后。A. 精度有關(guān)指標(biāo)：包括精度（誤差） 、重復(fù)性、線性、滯后、靈敏度誤差、閥值穩(wěn)定性、 、漂移。傳感器技術(shù)性能指標(biāo)傳感器動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)量程指標(biāo)：包括測(cè)量范圍、過(guò)載能力。衡量傳感器靜態(tài)靜態(tài)特性的主要技術(shù)指標(biāo)有量程、線性度、遲滯、重復(fù)性、靈敏度、漂移。其中，傳感器的靜態(tài)特性是指?jìng)鞲衅髟诒粶y(cè)量處于穩(wěn)定狀態(tài)下的輸出輸入關(guān)系。 傳感器的基本特性根據(jù)被測(cè)量的變化狀態(tài)，可以把傳感器輸入量分為靜態(tài)量和動(dòng)態(tài)量?jī)纱箢?lèi)。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的需要，推動(dòng)著傳感器技術(shù)的迅速發(fā)展。濃度等轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳感器。科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)9物理傳感器是利用某些變換元件的物理性質(zhì)，及某些動(dòng)作功能材料的特殊物理性能制成的傳感器。轉(zhuǎn)換電路，上述電路參數(shù)接入轉(zhuǎn)換電路，便可轉(zhuǎn)換成電量輸出。圖 傳感器組成框圖敏感元件：它是直接感受被測(cè)量并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系某一種量的元件。傳感器一般由敏感元件，轉(zhuǎn)換元件和轉(zhuǎn)換電路三部分組成。AT89C51 單片機(jī)指令與指令系統(tǒng)共有 111 條指令，從功能上可分成數(shù)據(jù)傳輸類(lèi)指令、算術(shù)運(yùn)算指令、邏輯運(yùn)算和移位指令、程序控制轉(zhuǎn)移類(lèi)指令和位操作指令五大類(lèi)。AT89C51 單片機(jī)復(fù)位狀態(tài)如下所示： 寄存器 復(fù)位狀態(tài) 寄存器 復(fù)位狀態(tài) PC 0000H ACC 00H B 00H PSW 00H SP 07H DPTR 0000H P0P1 OFFH IP XXX00000B IE 0XX00000B TMOD 00H TCON 00H TL0、TL1 00H TH0、TH1 00H SCON 00H SBUF 不定 PCON 0XXX0000B AT89C51 單片機(jī)的指令系統(tǒng)控制計(jì)算機(jī)與操作指令是一組二進(jìn)制編碼，稱(chēng)之為機(jī)器語(yǔ)言。圖 內(nèi)部方式時(shí)鐘電路 圖 外部方式時(shí)鐘電路 復(fù)位電路復(fù)位是通過(guò)某種方式，使單片機(jī)內(nèi)各寄存器的值變?yōu)槌踔禒顟B(tài)操作，AT89C51 單片科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)8機(jī)在時(shí)鐘電路工作以后，在 RST/VPD 端持續(xù)給出兩個(gè)機(jī)器周期的高電平就可以完成復(fù)位操作。AT89C51 單片機(jī)指令字節(jié)數(shù)和機(jī)器周期數(shù)可分為六類(lèi)。科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)7圖 I/O 口位結(jié)構(gòu)圖 AT89C51 單片機(jī)時(shí)鐘電路及時(shí)序AT89C51 單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)通常有兩種方式產(chǎn)生：一種是內(nèi)部的方式，一種是外部的方式。 口 P3 口的輸出驅(qū)動(dòng)由與非門(mén) 3 和 V1 組成，比 P0、PP2 口結(jié)構(gòu)多了一個(gè)緩沖器 4。 口，P2 口也為準(zhǔn)雙向口。 口，P1 口為準(zhǔn)雙向口，它在結(jié)構(gòu)上與 P0 口的區(qū)別在與輸出驅(qū)動(dòng)部分。如圖 I/O 口位結(jié)構(gòu)圖所示。 AT89C51 單片機(jī)的并行 I/O 端口AT89C51 單片機(jī)有 4 個(gè) 8 位并行 I/O 端口（P0、PPP3）每個(gè)端口都各有 8條 I/O 口線，每條 I/O 口線都獨(dú)立地用作輸入輸出，在具有片外擴(kuò)展存儲(chǔ)器的系統(tǒng)中，P2 口送出高 8 位地址，P0 口分時(shí)送出低 8 位地址和 8 位數(shù)據(jù)。D：EA/VPP 片外程序存儲(chǔ)器選用端。B：PSEN 片外程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸出端低電平有效。P3 口的第二功能如下表所示：P3 口的第二功能 RXD 串行口輸入 TXD 串行口輸出 0IM 外部中斷 0 輸入 1 外部中斷 1 輸入科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)6 T0 定時(shí)/計(jì)數(shù)器 0 計(jì)數(shù)輸入 T1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器 1 輸入 WR 片外 RAM 寫(xiě)選通信號(hào)（輸出） D 片外 RAM 讀選通信號(hào)（輸出） 控制線控制線共四根。也可作為片外存儲(chǔ)器的高 8 位地址線。是 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口線。P1 口作為通用 I/O口使用。B．P1 口： 統(tǒng)稱(chēng)為 P1 口。在不接片外存儲(chǔ)器與不擴(kuò)展 I/O 口時(shí)，可作為準(zhǔn)雙向輸入/輸出口。A．PO 口： 統(tǒng)稱(chēng)為 PO 口是 8 位雙向 I/O 口線。對(duì) CHMOS 單片機(jī) XTAL1 腳作為外部振蕩信號(hào)的輸入端，XTAL2 腳空不接。XTAL2:接外部晶體和微調(diào)電容另一端。主電源引腳兩根：VCC 接+5V 電源正端；VSS 接+5V 電源地端。同時(shí)受到引腳數(shù)目的限制，所以有部分引腳具有第二功能。但為 44 個(gè)引腳，其中 4 個(gè)引腳是不使用的。AT89C51 單片機(jī) 40 個(gè)引腳及總線結(jié)構(gòu)圖如下所示。用來(lái)協(xié)調(diào)單片機(jī)各部分的正常工作。它先以主振頻率為基準(zhǔn)發(fā)出 CPU 的時(shí)序?qū)χ噶钸M(jìn)行譯碼，然后發(fā)出各種控制信號(hào)。狀態(tài)寄存器共有進(jìn)位標(biāo)志位 CY、輔助進(jìn)位標(biāo)志位（或稱(chēng)半進(jìn)位）AC、用戶自定義標(biāo)志位 F0、工作寄存器組選擇位RSRS0、溢出標(biāo)志位 OV、奇偶標(biāo)志位 P.科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)4C. 控制器控制部件是單片機(jī)的神經(jīng)中樞。PSW 各位的狀態(tài)通常是在指令執(zhí)行的過(guò)程中自動(dòng)設(shè)置。用于存放標(biāo)志的寄存器。專(zhuān)門(mén)存放操作數(shù)或運(yùn)算結(jié)果。而且還能對(duì) 8 位變量進(jìn)行邏輯“與” “或” “異或”循環(huán)位移等邏輯的運(yùn)算。運(yùn)算結(jié)果的狀態(tài)由程序寄存器 PSW 保存。有累加器 ACC、寄存器 B、暫存器 暫存器 程序狀態(tài)寄存器 PSW 和布爾處理機(jī)共同組成。AT89C51 單片機(jī)內(nèi)部 CPU 包括控制器和運(yùn)算器。是計(jì)算機(jī)的控制指揮的中心。214。191。198。216。200。194。214。191。226。236。200。194。214。191。176。212。203。175。231。247。166。247。232。216。201。247。175。253。238。226。232。181。 200。198。203。 177。198。187。175。168。244。249。204。252。190。212。200。194。247。AT89C51 系列單片